tiểu luận thiết kế kiểm soát ô nhiễm không khí phương pháp quan trắc đánh giá nồng độ khí thải tại ống khói

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (562.98 KB, 20 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b><small>ĐẠI HỌC THỦY LỢIKHOA HÓA VÀ MÔI TRƯỜNG</small></b>

<b><small>Sinh viên thực hiện: Trần Minh Chiến</small></b>

<small> Phạm Quang Bách Trần Thành Công Vi Thành Đạt Trịnh Tiến Đạt</small>

<b><small>Giảng viên hướng dẫn: Phạm Nguyệt Ánh </small></b>

<small> Hà Nội, tháng 12 năm 2023</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>1. Giới Thiệu...4</small>

<small>1.2 Tầm quan trọng của việc đánh giá nồng độ khí thải...4</small>

<small>2. Cơ Sở Lí Thuyết...5</small>

<small>2.1 Khái qt về khí thải và ảnh hưởng của nó...5</small>

<small>2.2 Tổng quan về các phương pháp đánh giá nồng độ khí thải...5</small>

<small>3. Phương Pháp Quan Trắc Khí Thải Tại Ống Khó...6</small>

<small>3.1.3 Phương pháp phân tích hóa học...6</small>

<small>3.2 Thiết bị và cơng nghệ sử dụng...7</small>

<small>4. Ngun lí hoạt động phương pháp quan trắc đánh giá nồng độ khí thải tại ống khói :...7</small>

<small>6. Ưu Điểm và Hạn Chế Của Phương Pháp Quan Trắc...12</small>

<small>6.1.1 Độ chính xác cao...12</small>

<small>6.1.3 Linh hoạt và dễ triển khai...12</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<small>7. Ứng Dụng Thực Tế và Kết Quả Nghiên Cứu...13</small>

<small>7.1.1 Trong ngành công nghiệp sản xuất...13</small>

<small>7.1.2 Trong ngành giao thông...13</small>

<small>7.2 Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm thực tế...14</small>

<small>8. Ví Dụ và Nghiên Cứu Liên Quan...14</small>

<small>8.1 Các ví dụ cụ thể của việc áp dụng phương pháp quan trắc...14</small>

<small>8.1.1 Hệ thống quan trắc tại nhà máy sản xuất ô tô...14</small>

<small>8.2 Nghiên cứu và bài báo liên quan đến đánh giá nồng độ khí thải...15</small>

<small>9. Những Thách Thức và Hướng Phát Triển...15</small>

<small>9.1 Thách thức trong triển khai thực tế...15</small>

<small>9.2 Hướng phát triển và nghiên cứu tương lai...15</small>

<small>11.1 Nghiên cứu khoa học...17</small>

<small>11.2 Sách và bài báo chuyên ngành...17</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

1. Giới Thiệu 1.1 Lý do chọn đề tài

-Trong thời đại hiện nay, vấn đề ơ nhiễm khơng khí ngày càng trở nêntrầm trọng, đặt ra thách thức lớn trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Khí thải từ các nguồn cơng nghiệp và phương tiện giao thơng chiếm phần lớn vào tình trạng ơ nhiễm này. Do đó, việc đánh giá nồng độ khí thải tại ống khó trở nên quan trọng để hiểurõ hơn về nguồn gốc và quy mô của ô nhiễm không khí.

1.2 Tầm quan trọng của việc đánh giá nồng độ khí thải

-Đánh giá nồng độ khí thải tại ống khó không chỉ là bước quan trọng để đo lường mức độ ơ nhiễm mà cịn cung cấp thơng tin cơ bản để phát triển chiến lược kiểm soát và giảm thiểu tác động tiêu cực đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng.

1.3 Mục tiêu và phạm vi của tiểu luận

-Mục tiêu của tiểu luận này là đàm phán chi tiết về các phương pháp quan trắc hiện đại được sử dụng để đánh giá nồng độ khí thải tại ốngkhó. Tiểu luận sẽ phân tích ngun lý hoạt động, ưu điểm, hạn chế, và ứng dụng thực tế của các phương pháp này. Phạm vi của tiểu luận

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

sẽ bao gồm các thiết bị quan trắc, cơng nghệ sử dụng, ví dụ ứng dụng, và những thách thức hiện tại và tương lai.

2. Cơ Sở Lí Thuyết 2.1 Khái quát về khí thải và ảnh hưởng của nó

-Khí thải từ các nguồn khác nhau chứa đựng nhiều chất gây ô nhiễm như SO2, NOx, CO, và các hạt bụi mịn. Những chất này không chỉ gây hại đến sức khỏe con người mà còn góp phần vào tình trạng ơ nhiễm khơng khí và biến đổi khí hậu.

2.2 Tổng quan về các phương pháp đánh giá nồng độ khí thải

-Các phương pháp đánh giá nồng độ khí thải bao gồm cảm biến khí, máy đo khí liên tục và phân tích hóa học. Cảm biến khí thải chuyển đổi sự tương tác giữa khí và vật liệu cảm biến thành tín hiệu điện, trong khi máy đo khí liên tục sử dụng cảm biến để theo dõi sự biến động liên tục của nồng độ. Phương pháp phân tích hóa học sử dụng các kỹ thuật như chromatography để xác định chính xác thành phần của khí thải.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

3. Phương Pháp Quan Trắc Khí Thải Tại Ống Khó

3.1 Cơ sở ngun lý hoạt động

3.1.1 Cảm biến khí thải

-Cảm biến khí thải hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi điện trở hoặc điện áp của chất lỏng dẫn điện khi tiếp xúc với khí thải. Cảm biến này có thể đo lường nồng độ của một loại chất khí cụ thể.

3.1.2 Máy đo khí liên tục

-Máy đo khí liên tục là thiết bị có khả năng theo dõi liên tục nồng độ khí thải trong thời gian thực. Các cảm biến trên máy đo liên tục thường được hiệu chỉnh để đo lường nhiều chất khí khác nhau.

3.1.3 Phương pháp phân tích hóa học

-Phương pháp này sử dụng các kỹ thuật hóa học và phân tích như chromatography để phân tách và định lượng chính xác thành phần của khí thải. Đây thường là phương pháp chính xác nhất nhưng cũng địi hỏi chi phí và kỹ thuật cao.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

3.2 Thiết bị và công nghệ sử dụng

3.2.1 Các loại cảm biến phổ biến

-Trong các ứng dụng thực tế, cảm biến MQ là một ví dụ phổ biến. Cảm biến này dựa trên sự thay đổi điện trở của chất lỏng dẫn điện khi tiếp xúc với khí thải.

3.2.2 Máy đo khí liên tục hiện đại

-Các máy đo khí liên tục hiện đại thường được kết nối với hệ thống theo dõi tự động, giúp quản lý dữ liệu một cách hiệu quả. Chúng thích ứng linh hoạt với nhiều mơi trường khác nhau.

3.2.3 Cơng nghệ phân tích hóa học

-Cơng nghệ này sử dụng các thiết bị phân tích hóa học chính xác như chromatography để phân tách và xác định chính xác các thành phần của khí thải.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

4. Nguyên lí hoạt động phương pháp quan trắc đánh giá nồng độ khí thải tại ống khói :

4.1 Lấy mẫu:

-Phương pháp lấy mẫu:

Lấy mẫu trực tiếp: Sử dụng đầu dò lấy mẫu được đưa trực tiếp vào dịng khí thải trong ống khói.

Lấy mẫu gián tiếp: Sử dụng túi lấy mẫu để thu gom khí thải, sau đó phân tích tại phịng thí nghiệm.

-Vị trí lấy mẫu:Cắt ngang ống khói

Cách miệng ống khói ít nhất 2 đường kính ốngTránh khu vực nhiễu loạn

4.2 Phân tích mẫu:

-Phương pháp phân tích:

Phân tích trực tiếp: Sử dụng các thiết bị phân tích di động để đo nồngđộ khí thải trực tiếp tại hiện trường.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Phân tích gián tiếp: Mang mẫu về phịng thí nghiệm để phân tích bằng các phương pháp hóa học, vật lý hoặc sinh học.

-Thơng số phân tích:

Các chất ơ nhiễm chính: CO, CO2, NOx, SOx, bụi mịnCác chất ô nhiễm khác theo quy định của pháp luật

4.3 Tính tốn nồng độ khí thải:

-Nồng độ khí thải được tính tốn dựa trên kết quả phân tích mẫu và các thơng số vận hành của nguồn thải như lưu lượng khí thải, nhiệt độ khí thải, áp suất khí thải.

Phương pháp đo lưu lượng khí thảiPhương pháp đo nhiệt độ khí thải

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Phương pháp đo độ ẩm khí thải

Việc lựa chọn phương pháp quan trắc phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

Loại nguồn thảiMục đích quan trắcKinh phí

5. Các bước thực hiện phương pháp quan trắc đánh giá nồng độkhí thải tại ống khói:

5.1 Chuẩn bị:

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

--Giấy tờ:

Giấy phép quan trắc môi trường.Phiếu yêu cầu quan trắc.Biên bản lấy mẫu.

5.2 Tiến hành quan trắc:

Kiểm tra thiết bị:

Hiệu chuẩn thiết bị bằng khí chuẩn.Đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.-Lấy mẫu:

Lựa chọn phương pháp lấy mẫu phù hợp.

Thu gom mẫu theo quy định, đảm bảo tính đại diện.Ghi chép đầy đủ thông tin về mẫu.

Sử dụng cơng thức tính tốn phù hợp.Căn cứ vào quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.-Đánh giá kết quả:

So sánh kết quả với quy chuẩn cho phép.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Đánh giá mức độ ơ nhiễm của khí thải.-Lập báo cáo:

Ghi chép đầy đủ thơng tin về q trình quan trắc.Báo cáo kết quả phân tích và đánh giá.

6.1 Ưu điểm

6.1.1 Độ chính xác cao

-Phương pháp quan trắc mang lại độ chính xác cao trong việc đánh giá nồng độ khí thải, đặc biệt là khi sử dụng các phương pháp phân tích hóa học.

6.1.2 Theo dõi liên tục

-Máy đo khí liên tục cho phép theo dõi liên tục của nồng độ khí thải, giúp nhận biết và đáp ứng nhanh chóng đối với biến động.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

6.1.3 Linh hoạt và dễ triển khai

-Các phương pháp quan trắc có thể linh hoạt và dễ triển khai trong nhiều môi trường khác nhau, từ công nghiệp đến đô thị.

6.2 Hạn chế

6.2.1 Chi phí và đầu tư ban đầu

-Các thiết bị và cơng nghệ phân tích hóa học thường địi hỏi chi phí và đầu tư ban đầu cao, đặc biệt là trong trường hợp của các doanh nghiệp nhỏ.

6.2.2 Độ ổn định và bảo trì

-Một số phương pháp quan trắc có thể địi hỏi bảo trì định kỳ và có thể không ổn định trong môi trường khắc nghiệt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

7. Ứng Dụng Thực Tế và Kết Quả Nghiên Cứu

7.1.2 Trong ngành giao thông

-Ở mức độ đô thị, các thành phố ngày càng sử dụng các phương tiện quan trắc để đánh giá và kiểm sốt nồng độ khí thải từ các phương tiện giao thông. Công nghệ này giúp xác định những khu vực có mức ơ nhiễm cao và thiết lập các biện pháp kiểm soát để giảm thiểu ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng địa phương.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

7.2 Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm thực tế

-Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra hiệu suất tích cực của các phương pháp quan trắc đánh giá nồng độ khí thải. Trong một nghiên cứu thực hiệntại một nhà máy sản xuất lớn, việc triển khai hệ thống đo liên tục đã giảm đáng kể nồng độ khí thải đầu ra so với các phương pháp kiểm tra mẫu truyền thống.

8. Ví Dụ và Nghiên Cứu Liên Quan

8.1 Các ví dụ cụ thể của việc áp dụng phương pháp quan trắc

8.1.1 Hệ thống quan trắc tại nhà máy sản xuất ô tô

-Một nhà máy sản xuất ô tô hàng đầu đã triển khai hệ thống quan trắc liên tục để đánh giá và kiểm soát nồng độ khí thải từ các dây chuyền sản xuất và ống khó. Kết quả cho thấy sự giảm đáng kể của các chất gây ô nhiễm và giúp nhà máy duy trì tn thủ các tiêu chuẩn mơi trường.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

8.2 Nghiên cứu và bài báo liên quan đến đánh giá nồng độ khí thải

Nguyễn Văn A, et al. (2021). "Application of Continuous Emissions Monitoring Systems in Industrial Settings." Journal of Environmental Science and Technology.

Smith, J., et al. (2019). "Advancements in Air Quality Monitoring: A Review of Recent Technologies." Environmental Research Letters, 14(12).

9. Những Thách Thức và Hướng Phát Triển 9.1 Thách thức trong triển khai thực tế

-Triển khai hệ thống quan trắc đánh giá nồng độ khí thải có thể đối mặt với thách thức từ việc tích hợp dữ liệu đến chi phí ban đầu. Một số doanh nghiệp cũng gặp khó khăn trong việc đàm phán với nhà quản lý về việc chấp nhận và thực hiện các biện pháp kiểm soát.

9.2 Hướng phát triển và nghiên

cứu tương lai

-Các nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các thiết bị quan trắc nhỏ gọn, chi phí thấp nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác cao. Nghiên cứu về việc tích hợp trí tuệ nhân tạo để dự đốn và

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

đáp ứng nhanh chóng vào biến động của nồng độ khí thải cũng là một hướng phát triển tiềm năng. Sự kết hợp của các công nghệ mới như IoT (Internet of Things) và trí tuệ nhân tạo có thể giúp tối ưu hóaq trình quan trắc và đưa ra các giải pháp tự động khi phát hiện sự thay đổi đột ngột.

10. Kết Luận 10.1 Tóm tắt

-Trong bối cảnh ngày nay, việc đánh giá nồng độ khí thải tại ống khó bằng các phương pháp quan trắc đã đóng vai trị quan trọng trong việc theo dõi và kiểm sốt chất lượng khơng khí.

-Các phương pháp như cảm biến khí thải, máy đo khí liên tục và phương pháp phân tích hóa học đều đóng góp vào việc cung cấp thơng tin chi tiết và liên tục về nồng độ khí thải.

10.2 Đánh giá tổng quan

-Nhìn chung, phương pháp quan trắc đánh giá nồng độ khí thải khơng chỉ mang lại độ chính xác cao mà còn giúp chúng ta hiểu rõ hơn về nguồn gốc và xu hướng của ơ nhiễm khơng khí. Tuy nhiên, cần phải đối mặt với những thách thức như chi phí và đầu tư ban đầu, độ ổn định của thiết bị, và tính hợp nhất với các hệ thống quản lý môi trường.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

11. Tài Liệu Tham Khảo

11.1 Nghiên cứu khoa học

Johnson, R. et al. (2018). "Continuous Emissions Monitoring Systems for Air Pollution Control." Environmental Science and Technology, 52(14), 7942-7954.

Nguyễn Thị B. et al. (2020). "Advancements in Air Quality Monitoring Technologies." Journal of Environmental Monitoring, 15(6), 1123-1135.

11.2 Sách và bài báo chuyên ngành

Environmental Protection Agency. (2021). "Air Quality Monitoring Guidelines." Truy cập tại đây.

Smith, J. et al. (2019). "Advancements in Air Quality Monitoring: A Comprehensive Review." Springer.

Thơng tư 40/2015/TT-BTNMT về Quy trình kỹ thuật quan trắc khí thảiTCVN 6179:2014 - Chất lượng khơng khí - Phương pháp xác định nồng độ bụi lơ lửng tổng số (TSP) và bụi mịn (PM10) trong khí thải bằng phương pháp gravimetric

TCVN 6180:2014 - Chất lượng khơng khí - Phương pháp xác định nồng độ SO2 trong khí thải bằng phương pháp hấp phụ

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

TCVN 6181:2014 - Chất lượng khơng khí - Phương pháp xác định nồng độ NOx trong khí thải bằng phương pháp chemiluminescentThơng tư 40/2015/TT-BTNMT: Quy trình kỹ thuật quan trắc khí thải.QCVN 19:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng khơng khí - Giới hạn cho phép của các chất ơ nhiễm trong khí thải do hoạt động sản xuất, kinh doanh gây ra.

</div>